高压电气设备生命周期评估分析

关键词：全生命周期成本；模型构建；影响因素；对策建议

ABSTRACT
The high-voltage electrical equipment life, the life of high voltage electrical safety, refers to the high-voltage electrical equipment to maintain or basically to maintain the original performance without affecting its operating characteristics meet the requirements of the time. In today's society as a whole is increasingly strong dependence of the high-voltage electrical supply, when losses occur due to high voltage electrical equipment failure caused is immeasurable, in addition to the high-voltage electrical damage caused by man-made improper operation of mutation and natural conditions can not predict under normal circumstances, through the normal assessment of the life of the high-voltage electrical equipment, timely repair and maintenance can improve system reliability and reduce the probability of failure, maximize equipment utilization. Equipment life assessment method came into being.
High-voltage electrical business equipment based on the current management situation, the introduction of the theory of life cycle cost and to build its accounting model, the mechanism from the design, tender, maintenance, four aspects of the underlying database analysis of the main factors affect the equipment life cycle cost, proposed application full life-cycle cost theory of the device management suggestions.
The high-voltage electrical equipment life cycle management is an important means to optimize the cost-effectiveness of high-voltage electrical equipment. The high-voltage electrical equipment life cycle management through planning, project design and equipment bidding decision-making aspects of the construction and operational phases to take into consideration in order to achieve the lowest life cycle cost of the high-voltage electrical equipment, looking for one input with the operation and maintenance costs the best combination between the two points, thus changing the fragmented relationship between the two, one-sided pursuit of an investment minimum of practice to achieve the convergence of the various stages of the life cycle of high-voltage electrical equipment. To achieve good quality of high-voltage electrical equipment, operation and maintenance cost optimization, which is very significantly reduce the overall cost of the whole life cycle of the high-voltage electrical equipment, to improve the operational efficiency of the high-voltage electrical equipment.
The main goal of this project is through the development of high-voltage electrical equipment life cycle cost (referred to as: "LCC") the composition and caliber, and its imputation-sharing formula, the design cost evaluation index system, full life-cycle cost management system form a lean high-voltage electrical equipment the cost evaluation method will substantially increase the level of high voltage electrical equipment-intensive high-voltage electrical equipment, accounting, financial management, and support of the original data to the investment decision-making, can further strengthen scientific management, control costs, make the costs more rationalization, increase productivity, improve the management level.

Key words: life cycle cost; Model; influencing factors; Suggestions

目  录
摘  要 3
ABSTRACT 4
前  言 5
第一章 概述 1
1.1高压电气设备全寿命周期成本评价简介 1
1.2研究内容及关键设计原则 2
1.2.1研究对象及内容 2
1.2.2关键设计原则 2
第二章 分析评价成本计算方法 5
2.1设计原则及思路 5
2.1.1设计原则 5
2.1.2设计思路 6
2.2 高压电气设备分析评价成本计算方法 7
2.2.1投入期成本 7
2.2.1.1成本构成 7
2.2.1.2归集分摊方法 7
2.2.2运行期成本 8
2.2.2.1成本构成 9
2.2.2.2归集分摊方法 12
2.2.2.2.1直接成本归集分摊方法概述 13
2.2.2.2.2内部直接成本归集方法 14
2.2.2.2.3外包成本归集分摊方式 17
2.2.2.2.4间接成本分摊方法 18
2.2.3报废期成本 20
2.3 项目分析评价成本计算方法 21
2.3.1投入期成本 21
2.3.2运行期成本 24
2.3.2.1成本构成 24
2.3.2.2归集分摊方法 25
2.3.2.2.1直接成本归集方法 25
2.3.2.2.2间接成本分摊方法 26
2.3.3报废期成本 26
第三章 决策评价成本计算方法 27
3.1设计原则及思路 27
3.2 高压电气设备决策评价成本计算方法 28
3.2.1主设备LCC评标成本计算方法 28
3.2.2项目决策评价成本计算方法 29
3.2.3项目立项经济性评价成本计算方法 29
3.2.4项目初步设计方案评价成本计算方法 30
第四章 成本评价指标体系 32
4.1设计总体思路 32
4.2 分析评价指标体系 32
4.2.1评价类指标 33
4.2.2分析类指标 34
4.2.2.1分析类指标设计角度 34
4.3 决策评价指标体系 34
4.3.1项目立项经济性评价指标 35
4.3.2项目初步设计方案评价指标 35
4.3.3主设备LCC评标评价指标 35
第五章 总结与展望 37
5.1设计原则及思路 37
5.2展望 37
参考文献 38
致  谢 40

第一章 概述
1.1高压电气设备全寿命周期成本评价简介
高压电气设备全寿命周期成本概念起源于瑞典铁路系统，1965年美国国防部在全军实施。1996年国际电工委员会（IEC）发布了相关国际标准：IEC60300-3-3、并于2004年7月发布修订版。此外，国际大电网会议（CIGRE）也于2004年提出使用全寿命周期成本以完善设备管理工作。
高压电气设备全寿命周期成本评价的最初应用是作为一种决策中对项目/高压电气设备进行评价的经济方法，包括了以寿命周期成本为设计参数、对项目/高压电气设备方案进行系统分析的过程和活动。其使用目的是辅助决策者从各可行方案中筛选出最佳方案。
为全面支持高压电气设备全寿命周期管理工作开展，课题研究组借鉴国内外成熟经验和方法、结合国内企业管理实际，对全寿命周期成本评价方法用途和内涵进行了扩展。课题组提出高压电气设备全寿命周期成本评价可主要应用于以下两种用途：
分析评价：对于业务执行期间的实际发生成本进行记录、积累、分析及对比，以评估成本管理水平。同时可为决策评价提供历史成本作为参考；
决策评价：在进行规划、设计或采购等工作时对单个或多个潜在方案进行高压电气设备全寿命周期成本建模、计算，并进行经济性评价、选择最优方案。
1.2研究内容及关键设计原则
1.2.1研究对象及内容
根据重要性和成本效益的原则，确定本课题研究对象为高压电气设备密集型企业的主要类别高压电气设备和大型项目，如对于电网企业可选择110kV及以上的输变电工程（含变电工程和线路工程）和220KV及以上主设备（含主变压器、GIS、断路器、线路和电缆五类）。
本课题围绕上述研究对象制定高压电气设备全寿命周期成本计算方法及设计成本评价指标。具体包括：
高压电气设备全寿命周期成本计算方法：包括研究对象的全寿命周期以及各阶段的成本构成和口径以及对应的成本归集和分摊方法；
高压电气设备全寿命周期成本评价指标体系：为不同层次的研究对象设计科学、合理、实用的成本评价及分析指标，为评价高压电气设备全寿命周期成本管理实效和决策分析提供支持。
1.2.2关键设计原则
为科学有序开展研究工作，课题组制定了三项主要原则，作为成本评价方法设计和应用的重要基础。各项计算方法和指标体系的设计和应用均遵循这三个原则进行。
成本计算方法及评价指标根据评价目的差异和对象特点进行设计
根据评价目的、评价对象不同分别设计计算方法和指标。首先，根据分析评价和决策评价两种用途的不同要求进行设计；其次，对于同一种评价用途，针对不同评价对象特点进行设计。除此之外，对同类评价对象采用相同的成本计算方法，如电网企业的不同电压等级（220kV及以上）变电工程采用相同的成本构成和归集分摊方法。
全周期评价和分阶段分析适合于不同的评价对象
高压电气设备全寿命周期成本评价可分别从全周期评价和分阶段分析两个角度开展。全周期评价是指将评价对象整个寿命周期作为一个整体进行评价，分阶段分析是指分别对评价对象各寿命周期阶段（而非一个整体）的表现进行分析。二者均会涉及寿命周期的各个阶段、区别在于是否将这些阶段作为一个整体考虑。
全周期评价要求评价对象具有明确的寿命周期，因管理成本过高，并不适用于所有对象。如电网企业高电压等级单体变电高压电气设备寿命周期意义明确，以其整台被更换或退役为寿命周期终点，运行期间发生的非整体性更换记为后续投入，适合采用全周期评价；而电网企业输变电工程寿命周期实际终点难于界定 （即使其中所含设备均已更换，但其位置和作为电网元件的作用均未发生改变，也不能视为寿命终结）不适合进行全周期评价，但可对其各阶段成本进行分析。线路/电缆对象由多段导线（对于线路还包括杆塔）构成，作为一个整体也难于界定其寿命周期终点，因此亦不适合进行全周期评价。
以循序渐进的方式逐步应用和推广高压电气设备全寿命周期成本评价方法
高压电气设备全寿命周期成本评价方法应用分为两部分，一是成本计算方法的应用：首先要完善固定高压电气设备目录。按照规范化、精益化、集约化的原则，细化高压电气设备价值管理。固定高压电气设备的分类按照性质确定、并根据用途逐级细分，设置每一类高压电气设备包含的设备类型。财务高压电气设备分类及名称与生产管理设备类型保持一致，为实现高压电气设备动态管理奠定基础。其次要规范前端业务操作流程，保证在业务开展时就对成本信息准确记录、以便获取相关成本数据。同时建立标准成本体系。制订各类单位成本费用定额标准，根据基础资料信息，采用系数调整方法，更为精确地确定成本费用预算金额。二是评价指标体系的应用：需要在成本计算方法应用的基础上积累历史数据、计算指标值并对结果进行合理评估。
全寿命周期成本评价方法应用需要在策略、组织、流程、信息系统四个方面同步开展相关工作所示）：树立高压电气设备全寿命周期管理的观念，统一思想、加强认识；合理配置基层成本分析及信息记录专职岗位；优化现场作业流程 、规范前端业务人员操作；加强信息系统建设、在现有系统基础进行进一步开发和升级，以支撑成本数据采集及分析工作。
综上所述，高压电气设备全寿命周期成本评价方法成果应用应作为一项长期工作，按照“统筹规划、试点先行、分步实施、持续深化”的原则开展。需要强调的是高压电气设备全寿命周期成本评价应用的关键成功要素在于夯实管理基础、基础工作是否扎实将决定高压电气设备全寿命周期成本评价工作的成败。
第二章 分析评价成本计算方法
2.1设计原则及思路
2.1.1设计原则
分析评价成本计算方法的总体设计原则是针对不同成本对象设计全寿命周期各阶段成本构成及口径、确定成本归集和分摊方法。
成本构成及口径设计主要遵循目的性原则和简化性原则。一是目的性原则，以评价目的出发确定高压电气设备全寿命周期成本构成及口径。例如对同行业不同集团公司高压电气设备成本管理水平进行对比时，间接成本范围可统计集团公司总部发生的管理成本。在集团公司内部进行不同分公司成本管理水平对比时，间接成本范围不统计集团公司总部管理成本；二是简化性原则，从实际出发在成本口径中剔除部分特殊情况下才发生的成本项，例如某些设备从原位置拆除后未报废而暂时存放在仓库保管所发生的仓储成本不计入其运行期成本口径。
成本归集和分摊方法设计主要遵循成本效益原则和重点突出原则。成本效益原则指对于同一评价对象尽量采用归集方法记录成本，无法归集或归集成本过高时再采用分摊方法；重点突出原则指重点对各评价对象的运行期成本进行分析和设计，这是因为运行期成本占据高压电气设备全寿命周期成本的较大比例（对于运行期长的高压电气设备尤为明显），运行期成本的归集和分摊工作一直以来都是成本管控的薄弱环节。
2.1.2设计思路
成本计算方法的设计思路是首先根据不同阶段成本的特点将其分解为对应成本项和统计项并确定其口径，同时针对各成本项和统计项设计归集分摊方式。
-成本构成及口径设计思路：
各类对象成本构成分为阶段成本、成本项及统计项三个层次（如图 1所示）。

图 1 成本构成示意图
阶段成本按照高压电气设备寿命周期不同阶段划分，分为投入期成本（含规划和建设期）、运行期成本和报废期成本；
成本项是在阶段成本基础上的细分，不同阶段成本项分解原则不同，如项目投入期成本按概算结构进行分解，运行期成本按作业类型进行分解，报废期成本按核算科目进行分解。
为统计各成本项数据，可将成本项细分为统计项。如运行期的一般修理成本可分为直接成本和间接成本：直接成本又可分为内部成本和外包成本；内部成本又可细分为人工费、材料费、工器具费。统计项的主要作用是归集成本项数据，并不直接作为评价指标计算要素。
-成本归集分摊方式设计思路：
针对不同阶段成本分别设计相应的归集分摊方法，以支持对成本口径范围内数据的收集。即分别对投入期成本、运行期成本和报废期成本设计其归集分摊方法。
2.2 高压电气设备分析评价成本计算方法
2.2.1投入期成本
2.2.1.1成本构成
高压电气设备投入期成本指高压电气设备寿命周期内所发生的资本性投入，分为规划期成本、建设期成本以及后续投入。规划期成本和建设期成本合并称为初始投入，即高压电气设备首次投运所对应投入；后续投入指高压电气设备寿命周期内实施的技改项目（非整体性更换）投入，两者都通过固定高压电气设备原值体现。
2.2.1.2归集分摊方法
由于高压电气设备初始投入、后续投入在项目投运依据竣工决算由在建工程转为固定高压电气设备，分别体现为固定高压电气设备原值和固定高压电气设备原值增加额。因此，两类投入最终都可以通过创建固定高压电气设备卡片高压电气设备号及原高压电气设备卡片号进行归集，即通过高压电气设备编号进行卡片查询。要实现上述归集方式，要求按单台设备建立固定高压电气设备卡片、同时能够记录历次固定高压电气设备原值的变更日期及金额。
2.2.2运行期成本
高压电气设备运行期成本指在高压电气设备运行期间发生的与运维检修活动相关的成本。其成本构成按作业类型分类，具体分为运行成本（含巡视检查成本和日常维护成本）、修理成本（含一般修理成本和大修成本）和故障成本（含抢修成本）（如图 2所示）。

图 2 运行期成本构成及定义
各成本项可进一步细分为直接成本和间接成本（即统计项）。直接成本指与成本对象在运行期作业（即“运维检修作业”）直接相关（现场发生）的料、工、费成本，含内部、外部（外包）直接成本；间接成本指与成本对象运行期作业间接相关，或虽直接相关但不能用经济合理方式追溯到具体对象的成本，分为高压电气设备运营间接成本和高压电气设备管理间接成本。
在归集直接成本和分摊间接成本后，将二者汇总形成单体高压电气设备某一类作业的成本，单体高压电气设备运行期成本为各类作业的成本汇总值。
2.2.2.1成本构成
高压电气设备运行期成本构成
高压电气设备运行期成本的各成本项按作业类型分类，各项作业所涵盖内容的定义以电网企业为例、如表 1所示。

作业 作业内容 主变 GIS 断路器 线路 电缆
巡视检查作业 指日常巡视、特殊巡视、定期检查等作业 √ √ √ √ √
日常维护作业 指不停电状态下进行的测试和设备冲洗、维护、清扫等功能完善工作 √ √ √ √ √
一般修理作业 对应小修预试，指停电状态下进行的设备试验、功能调整完善工作。可能进行小部件更换 √ √ √ 不适用 √
大修作业 即大修，指停电状态下对设备进行全部或大部分部件解体；更换或修复全部不合格部件；达到全面消除修前缺陷、恢复期望功能之目的 √ √ √ √ √
抢修作业 为消除故障和紧急缺陷而进行的临时性修理 √ √ √ √ √

表 1 高压电气设备运行期作业内容
本着简化性原则，在故障成本中仅考虑抢修成本、不考虑故障直接损失和间接赔偿损失。
高压电气设备运行期成本口径
高压电气设备运行期各成本项的统计口径分为直接成本和间接成本。这两种成本的详细定义和口径如下述章节所示：
直接成本由人工费、材料费、工器具费及外包成本构成。其中人工费为一线运维检修人员（全民职工）从事运维检修作业而发生的人工成本；材料费为运维检修作业消耗的材料费用，含装置性材料、消耗性材料和周转性材料；工器具费为运维检修作业中使用的按固定高压电气设备进行管理的工器具费用，含交通工具费、仪器仪表费、施工机械费；外包成本指企业支付给外部公司、由其代为执行部分运维检修作业的费用（以结算为准）。各统计项详细定义如表 2所示：

统计项 统计口径
人工费 一线运维检修人员（全民职工）从事运维检修作业而发生的人工成本
   工时 运维检修人员在现场工作的有效时间（近似记为从工作集中点到进入现场直至完成工作后离开现场返回集中点之间的时间）
   人工费费率 运维检修人员每小时平均人工成本（以年度总工时计）
材料费 运维检修作业消耗的材料费用
   装置性材料 构成主设备的重要零部件
   消耗性材料 使用后即消耗完毕或逐渐消耗完毕、使用后不能保持原有形态的、不可再用的材料
   周转性材料 能多次使用、反复周转的工具性材料、配件和用具（不作为固定高压电气设备管理）
工器具费 运维检修作业中使用的按固定高压电气设备进行管理的工器具费用
   交通工具费 交通运输车辆相关各类费用，该类费用含车辆折旧费、油耗费、维修费
   仪器仪表费 试验和监测用仪器仪表相关各类费用，该类费用含仪器仪表折旧费、校验费、维修费
   施工机械费 工程施工机械相关各类费用，该类费用含施工机械的折旧费、油耗、维修费
外包成本 企业支付给外部公司、由其代为执行部分运维检修作业的费用（以结算为准）

表 2 直接成本统计项及口径定义
间接成本是与成本对象运行期作业间接相关，或虽直接相关但不能用经济合理方式追溯到具体对象的成本。高压电气设备运行期间接成本不包含折旧费用（计入成本的固定高压电气设备折旧费用）和营业外支出（与日常活动无直接关系，计入当期损益的各项损失），分为高压电气设备运营间接成本和高压电气设备管理间接成本（如图 3所示）。

图 3  间接成本与组织层次和财务科目对应关系（以电网企业为例）

高压电气设备运营间接成本口径包括：与成本对象运行期作业直接相关但无法以经济合理方式追溯到具体对象的成本（如现场工人闲时工资、难于直接记录的消耗性材料费和现场支持与管理成本等）；以及与成本对象运行期作业间接相关的成本，如分公司本部作为现场作业班组管理机构所耗费的成本（此级管理单位人员工资福利、此级管理单位所发生的修理费、材料费和其他费用等）。
高压电气设备管理间接成本口径包括：公司本部、分公司、直属单位作为下级单位的管理机构所耗费的成本（此级管理单位人员工资福利、此级管理单位所发生的修理费、材料费、其他费用和财务费等）。
2.2.2.2归集分摊方法
在明确高压电气设备运行期成本构成之后，对直接成本（内部直接成本、外包成本）和间接成本分别设计归集分摊方法。
直接成本按内部直接成本和外包成本分别归集。其中内部直接成本按照不同作业类型归集成本；外包成本在结算时要求外包方按单体高压电气设备提供相关作业成本进行归集。
间接成本采用分摊方法，即由高压电气设备运营/管理成本减直接成本总额得到间接成本总额，然后将间接成本总额按一定驱动因素分摊到单台设备中。根据目前的管理现状，建议以高压电气设备原值或直接成本比例作为驱动因素分摊。
2.2.2.2.1直接成本归集分摊方法概述
直接成本（以下如无特殊指明，直接成本均指内部直接成本）按照作业类型进行归集，每类作业的成本由工作量、资源耗用量、资源单价三个驱动因素构成。
工作量通常采用作业次数（定额或实际值）或作业总时间（定额）进行统计， 资源耗用量和资源单价乘积代表单次作业的消耗成本，资源耗用量和资源单价按定额或实际值进行统计，与料、工、费的详细对应关系如下：
 资源耗用量 资源单价
人工费 人工工时 标准人工费费率
材料费 材料种类和数量 材料标准单价或实际单价
工器具费 工器具台班种类和数量 工器具台班标准单价

表 3 资源耗用量、资源单价与料、工、费对应关系
直接成本的归集可根据实际情况选用定额归集法或发生额归集法两种方法：定额归集法是借助标准定额（标准资源耗用量和标准资源单价）对每次作业发生成本进行记录、归集到单台设备；发生额归集法对作业的实际工作次数及每次作业资源耗用量按实际成本发生量进行记录、归集到单台设备。
直接成本归集方法的选择取决于各类作业单次耗费成本差异程度和作业执行发生频率（如图 4所示），在具体选用时可遵循以下方法进行判断：差异程度较高且发生频率较低的作业适合采用发生额归集法，如抢修作业；差异程度较低且发生频率较高的作业适合采用定额归集法，如巡视检查作业、日常维护作业；差异程度较低且发生频率较低的作业既可以采用发生额归集法也可以采用定额归集法；差异程度较高且发生频率较高的作业，若其成本总额低可转入间接成本、若其成本总额高可按发生额归集。

图 4 高压电气设备运行期直接成本归集方法选择示意图

具体设计方案可根据作业的特点选择适合的归集方法，形成各类作业的直接成本归集方法组合。
2.2.2.2.2内部直接成本归集方法
考虑到公司管理现状，针对直接成本归集方法设计了准确性较高的远景方案（即各类作业全部采用发生额归集法）和较易实现的过渡方案（多数作业采用定额归集法）（如图 5所示）。在应用课题研究成果时，建议从过渡方案实施入手，逐步扩大设备种类涵盖范围，待相关的管理条件具备后再逐步向远景方案过渡。

图 5 高压电气设备运行直接成本远景方案和过渡方案

在过渡方案中，非抢修作业（巡视检查作业、日常维护作业、一般修理作业、大修作业）的直接成本采用定额归集法，抢修作业直接成本采用发生额归集法；在远景方案中，所有直接成本都采用发生额归集法。

过渡方案详细介绍：

图 6 详细的过渡方案直接成本归集方法（以电网企业为例）
对于非抢修作业，应根据作业的详细内容进行细分（如巡视检查作业可分为常规巡视和特殊巡视等），分别制定相应的标准人工费定额、标准材料费定额和标准工器具费定额，汇总后得到该作业标准定额。
对于非抢修作业中的巡视检查作业和日常维护作业，工作量、资源耗用量和资源单价都采用定额。将标准作业次数作为工作量定额；将标准人工费费率、标准材料单价、标准工器具台班单价和单次作业标准工时、材料种类数量、工器具台班数作为定额，分别相乘汇总后得到单次作业的标准定额。将工作量定额与单次作业标准定额相乘后即可归集单台设备在一定期间内（通常为一年）发生的该类作业直接成本（含人工、材料和工器具费）。对特殊巡视难于按次制定定额的作业，还可直接将统计期间内的作业总时间（对应人工成本）作为定额。
对于非抢修作业中的一般修理和大修作业，工作量采用实际值，资源耗用量和资源单价采用定额。统计作业次数作为工作量实际值；将标准人工费费率、标准材料单价、标准工器具台班单价和单次作业标准工时、材料数量、工器具台班数作为定额，分别相乘汇总后得到单次作业的标准定额。将一定期间内（通常为一年）的实际工作量（次数）与单次作业标准定额相乘后即可归集单体高压电气设备在这一期间内发生的该类作业直接成本（含人工、材料和工器具费）。
对于抢修作业，应统计每次抢修作业实际消耗的工时、材料种类及其数量、工器具种类和台班数，分别乘以人工费费率、材料单价、工器具台班单价（根据定额确定）后汇总得到每次抢修作业耗费的直接成本。按次汇总即可归集单体高压电气设备在一定期间内（通常为一年）发生的抢修作业直接成本（含人工、材料和工器具费）。
巡视检查作业和日常维护作业的标准成本定额需单独制定。

远景方案详细介绍：
在远景方案中，所有直接成本都采用发生额归集法。首先，统计每次作业中实际消耗的资源，包括工时、各类材料数量、各类工器具台班，然后分别乘以人工费费率、材料单价、工器具台班单价（根据定额确定）得到每次作业实际耗费的直接成本。将历次作业实际耗费的直接成本汇总即可归集单体高压电气设备在一定期间内（通常为一年）发生的该类作业直接成本。

图 7 详细的远景方案直接成本归集方法（以电网企业为例）
2.2.2.2.3外包成本归集分摊方式
针对直接成本中的外包成本，要求外包方提供单台设备单次作业或一定期间内的实际发生成本，并明确要求细化到不同作业类型。将各外包方拆分到单台设备的外包成本汇总后，得到单台设备的外包成本（如图 8所示）。

图 8  高压电气设备外包成本归集分摊方式
2.2.2.2.4间接成本分摊方法
间接成本分摊设计思路遵循以下两点：首先要选择合理的驱动因素，现阶段以固定高压电气设备原值或直接成本比例作为驱动因素。其次，间接成本需按照组织架构分层分摊，遵循自下而上的方式、先分摊下级管理单位的间接成本，再分摊上级管理单位的间接成本。下级管理单位的间接成本按所管辖的高压电气设备分摊，上级管理单位的间接成本按公司整体范围内高压电气设备分摊。
间接成本分摊方法可分为四个主要步骤：
第一步：计算所有设备直接成本总额。如果在过渡期间只对某些主设备直接成本进行归集，则可通过这些主设备直接成本总额除以其原值占整体固定高压电气设备原值的比例估算得出。待设备种类推广到所有类别之后，直接成本总额可通过汇总各类设备直接成本的方式得到。
第二步：将高压电气设备运行期成本减去所有设备直接成本总额得到所有设备间接成本总额。根据不同评价目的，高压电气设备运行期成本范围可采用高压电气设备运营成本或高压电气设备管理成本，高压电气设备管理成本适用于不同公司间高压电气设备成本管理水平比较，高压电气设备运营成本适用于公司内部衡量高压电气设备成本管理水平；
第三步：将所有设备间接成本总额与研究范围内主设备所占整体固定高压电气设备（或占其所属范围内整体高压电气设备）原值比例相乘计算得到研究范围主设备间接成本总额。
第四步：将此间接成本总额按高压电气设备原值或直接成本比例分摊得到各台主设备各类作业间接成本。
在进行间接成本分摊时，需按照一定的核算组织架构将各单位的高压电气设备运营间接成本或高压电气设备管理间接成本分别分摊到对应高压电气设备中，以某区县公司（图中表述为“区县公司1）为例，其间接成本分摊方式如图 9所示：

图 9 区县公司研究范围内高压电气设备间接成本分摊示意
该区县公司研究范围内高压电气设备间接成本由区县公司间接成本分摊额、地市公司间接成本分摊额、网省公司本部和直属单位间接成本分摊额三部分构成：
区县公司间接成本分摊额通过研究范围内主设备原值占该区县公司整体高压电气设备比例，乘以间接成本总额得到，其中间接成本总额由区县公司高压电气设备运营成本总额减其直接成本总额得到，而直接成本总额是由所辖研究范围主设备直接成本总额除以这部分主设备占该区县公司固定高压电气设备原值比例得到；
地市公司间接成本分摊额由该区县公司研究范围内的这部分主设备原值占地市公司整体高压电气设备原值比例，乘以地市公司本部高压电气设备管理成本得到；
网省公司本部和直属单位间接成本分摊额由该区县公司研究范围内的这部分主设备原值占网省公司整体高压电气设备原值比例，乘以网省公司本部高压电气设备管理成本和直属单位高压电气设备管理成本得到。
2.2.3报废期成本
高压电气设备报废期成本是指与高压电气设备处置活动相关的成本费用，包括处置成本、高压电气设备净值和净值收入，这三项成本口径及其归集分摊方法如下所示：
处置成本是对退役报废设备进行拆除、处理和处置所发生的成本（包括相关人工、工器具和运输费用以及环保费用等）。按固定比例乘单台设备的净值收入得到。
高压电气设备净值是处置固定高压电气设备时的净值（净值指固定高压电气设备原值减累计折旧后金额、含残值），通过固定高压电气设备卡片统计得出单台设备的高压电气设备净值，实现该归集方式的前提条件是在固定高压电气设备卡片上记录单台设备的固定高压电气设备净值。
净值收入是处置固定高压电气设备取得的收入，作为成本项的负值处理。
2.3 项目分析评价成本计算方法
工程评价对象在不同阶段体现形式不同，在投入期体现为工程项目（如电网企业的变电工程和线路工程）、在运行期和报废期体现为设备或设备的组合（如图 10所示）。形成单体设备的项目运行期和报废期成本构成及口径和归集分摊方法与该类设备保持一致。如非特殊说明，本节有关运行期和报废期内容均围绕形成设备组合的项目展开。

图 10  输变电工程在各阶段具体体现（以电网企业为例）
2.3.1投入期成本
项目投入期成本指寿命周期内所发生的资本性投入，包括规划期成本、建设期成本、后续投入。
项目规划期成本体现为前期费用，指项目法人在项目前期阶段（包括可行性研究阶段）所发生的费用，包括进行项目可行性研究设计、土地预审、环境影响评价、劳动安全卫生预评价、地质灾害评价、地震灾害评价、编制水土保持大纲、矿产压覆评估、林业规划勘测、文物普探所发生的费用，以及分摊在工程中的规划设计咨询费和设计文件评审费。规划期成本在项目立项前按照单体项目单独核算，待项目立项后转入项目概算中（如图 11所示）。

图 11 项目规划期成本归集方法
项目建设期成本指在工程建设期发生的工程建设总成本，按概算结构分解。如电力系统的变电工程建设期成本包括建筑工程费、安装工程费、设备购置费、其他费用；线路工程建设期成本包括安装工程费、其他费用、动态费用。通过引入概算费用结构归集项目建设期成本，将项目建设阶段实际发生成本归集到具体项目。按不同工程类别、电压等级，采用标准化的WBS多层架构，细化成本核算，对项目前期、土建、安装调试各阶段成本进行精细化管理。

图 12 项目建设期成本归集方法（以电力系统工程为例）
后续投入指在项目运行期间发生的、在原有工程基础上的技改投入以及扩建投入，通过汇总工程范围内新增设备固定高压电气设备原值和原有设备固定高压电气设备原值增加额进行归集。
2.3.2运行期成本
2.3.2.1成本构成
项目运行期成本构成
项目运行期成本构成按作业类型进行分解，具体分为运行成本（巡视检查成本和日常维护成本）、修理成本（一般修理成本和大修成本）和故障成本。项目运行期作业类型与主设备类似，但口径略有差异。各作业涵盖内容统一定义如表4所示（以电力系统变电工程为例）：

作业 作业内容（以电力系统变电工程为例）
巡视检查作业 指运行人员的常规巡视、夜巡、特巡（节假日和特殊气象条件下的巡视）、专项巡视（因重大事件为确保保电任务的完成进行的巡视）、特殊情况下进行的临时性巡视（设备运行报警引发的巡视），以及监盘、操作、许可、验收等工作
日常维护作业 站内设备在不停电状态下进行的带电测试和设备维护、调整、功能完善等工作；变电站厂区内（含围墙）建筑物和环境的维护工作
一般修理作业 站内设备在停电状态下所进行的电气试验和机械试验以及设备调整、维护、 功能完善等工作；变电站厂区内（含围墙）建筑物的一般修理工作
大修作业 站内设备的全面解体检查、修理和设备部分组件进行分解检查、修理、改造、更换，以及特殊检修项目；变电站厂区内（含围墙）建筑物的大修工作
抢修作业 为排除站内设备故障和消除紧急缺陷而开展的抢修工作（含紧急缺陷和故障下的巡视检查）

表4  项目运行期作业内容（以电力系统变电工程为例）
项目运行期成本口径
与主设备类似，项目运行期各成本项的统计口径也分为直接成本和间接成本。直接成本指与项目运行期作业（即“运维检修作业”）直接相关（现场发生）的料、工、费成本，含内部、外部（外包）直接成本。间接成本指与项目运行期作业间接相关，或虽直接相关但不能用经济合理方式追溯到具体对象的成本。
2.3.2.2归集分摊方法
与主设备运行期成本归集分摊方法类似，项目直接成本归集也包括定额归集法和发生额归集法两种方法；间接成本采用分摊方法，即由间接成本总额按高压电气设备原值或直接成本比例分摊归集。
2.3.2.2.1直接成本归集方法
考虑到各公司管理现状不同，针对直接成本归集方法设计了准确性较高的远景方案（即项目形成全部设备各类作业全部采用发生额归集法）和较易实现的过渡方案（即项目形成的关键主设备多数作业采用定额归集法）。
过渡方案详细介绍：
项目运行期成本由关键主设备直接成本、其他设备直接成本组成。关键主设备直接成本：汇总关键主设备各项作业直接成本（以定额归集法获取）。其他设备直接成本：将关键主设备直接成本除以这些设备与其他设备固定高压电气设备原值比例计算得到。在设备种类扩展后，可直接汇总其他类别设备的直接成本得到。
远景方案详细介绍：
项目运行期成本由各类设备直接成本组成。对于重要主设备（如电力系统中主变压器、GIS及断路器等）按单台采用发生额归集法归集作业直接成本、汇总后得到此类设备直接成本；对于其他站内设备（如电力系统中的二次设备、建筑物等）按设备类别采用发生额归集法归集作业直接成本、汇总后得到此类设备直接成本。将这两部分成本汇总后得到项目运行期成本。
2.3.2.2.2间接成本分摊方法
项目间接成本分摊方法可分为四个主要步骤：
第一步：计算所有项目直接成本总额，通过设备汇总方式得到；
第二步：将高压电气设备运行期成本减去所有项目直接成本总额得到间接成本总额；
第三步：项目间接成本总额与固定高压电气设备原值比例相乘计算得到研究范围内项目间接成本总额；
第四步：将此间接成本总额按高压电气设备原值或直接成本比例分摊得到各项目各类作业间接成本。

2.3.3报废期成本
项目报废期成本指项目形成设备投入运行后由于技改、基建等资本性投入项目所引起的拆除设备报废成本以及整站拆除后站内设备的报废成本，包括处置成本、高压电气设备净值、净值收入。
处置成本指站内设备或整站拆除、处理和处置所发生的成本（包括相关人工、工器具和运输费用以及环保费用等）；汇总统计期间内项目相关各设备的处置成本得到该期间内该项目整体处置成本。
高压电气设备净值指项目相关设备处置时的高压电气设备净值；汇总统计期间内项目相关设备处置时的高压电气设备净值得到该期间内整体处置高压电气设备净值。
净值收入指处置项目相关设备取得的收入，作为成本项的负值处理；汇总统计期间内相关设备处置所得净值收入得到该期间内整体净值收入。
第三章 决策评价成本计算方法                        
3.1设计原则及思路
根据高压电气设备和项目评价对象的不同决策用途（主设备LCC评标、项目立项经济性评价和项目初步设计方案评价）分别设计相应的高压电气设备全寿命周期决策评价成本计算方法，包含成本构成及成本估算方法。
决策评价成本构成可根据决策需要和实际场景进行灵活选择。决策评价重在对未来方案进行预测评价、涉及对复杂系统的分析和判断，在具体评价时可以遵循“抓大放小”思想，根据具体决策目的只使用整体成本构成中的部分成本项、舍弃其他成本项，不会影响评价结果。
决策评价成本均为预测值、是众多因素共同作用的结果，这些因素十分复杂、难以使用一套固化的数学模型或标准方法精确描述。因此，本课题方案中建议的各成本项估算方法仅是可行方案之一，实际应用中可根据需要和可用数据丰富程度灵活选择相应估算方法。
具体的成本估算方法可分为专家经验法、标准成本法、数学建模法和工程估算法，估算复杂程度逐级提高。
专家经验法（又称比例估算法）：根据行业专家在长期输变电工程管理及设备运行管理等工作中积累的丰富经验或根据行业经验公式确定各成本项占初始投入的固定比例，以此进行估算。其优点在于操作简单、不需要大量历史数据积累。适于预测较长周期之外数据；缺点是存在随机性、与实际值可能存在较大差异;
标准成本法（又称相似费用法）：以企业积累的大量历史成本数据为基础对各项成本进行估算（前提是历史数据与未来数据具有可比性），或使用已有的标准定额或标准成本作为估算成本。其优点在于能够体现同类成本的历史发生情况、具有较强的参照性；缺点是需根据历史数据积累进行及时更新、且当实际成本与历史成本不具可比性时会出现较大误差。
数学建模法（又称参数费用法）：使用数学公式或数学模型对估算成本进行预测计算。适用于可使用公式计算的物理量（如主变能耗）和可使用数学模型模拟的物理量。其优点在于较为精确、成本预测的理论依据明确。缺点是只适于某些可用数学模型计算的成本项；模型本身较为复杂。
工程估算法（又称逐项估算法）：基于寿命周期成本构成分解、基于各项成本特点分别进行估算。每项成本可分别采用专家经验、标准成本、数学建模法。其优点在于能够考虑不同成本项的特点、精度较高；缺点是过程繁锁、费时。

3.2 高压电气设备决策评价成本计算方法
3.2.1主设备LCC评标成本计算方法
主设备LCC评标决策既可选用设备使用年限、也可选择一定计算期间作为成本评价期间。
其成本构成（如图 13所示）可分解为投入期成本（含购置费、安装调试费和其他费用）、运行期成本（含运行成本、修理成本和故障成本）和报废期成本（含处置成本和净值收入）。其成本口径可参考对应分析评价所用成本口径，并在此基础上根据决策需要进行调整。

图 13 LCC评标成本计算方法
主设备LCC评标决策各成本项的估算方法可分别根据其特点从四种估算方法中选择，其中购置费需要求厂商报送、故障成本中的故障损失成本可以采用数学建模法进行测算。
3.2.2项目决策评价成本计算方法
3.2.3项目立项经济性评价成本计算方法
由于项目本身并不具备严格的寿命周期定义，因此在项目立项经济性评价中可根据决策需要确定一定计算期间作为成本评价期间。
其成本构成（如图14所示）可分解为投入期成本（含规划期成本、建设期成本和后续投入）、运行期成本（含运行成本、修理成本和故障成本）和报废期成本（含处置成本和净值收入）。其成本口径可参考对应分析评价所用成本口径，并在此基础上根据决策需要进行调整。

图14 项目立项经济性评价成本计算方法
项目立项经济性评价各成本项的估算方法可分别根据其特点从前述四种估算方法中选择（如图14所示）。
3.2.4项目初步设计方案评价成本计算方法
由于项目本身并不具备严格的寿命周期定义，建议在项目初步设计方案的评价过程中根据决策需要确定一定计算期间作为成本评价期间。
其成本构成（如图 15所示）可分解为投入期成本（含建设期成本和后续投入）、运行期成本（含运行成本、修理成本和故障成本）和报废期成本（含处置成本和净值收入）。其成本口径可参考对应分析评价所用成本口径，并在此基础上根据决策需要进行调整。

图 15 项目初步设计方案评价成本计算方法
项目初步设计方案评价各成本项的估算方法可分别根据其特点从前述四种估算方法中选择（如图 15所示）。
第四章 成本评价指标体系
4.1设计总体思路
本课题所研究的成本评价指标体系包含两部分：分析评价指标和决策评价指标，分别用于不同的评价和分析目的。其中，分析评价指标用于各对象实际发生成本的评价（评价类指标）及分析（分析类指标），决策评价指标用于对未来方案（项目或高压电气设备）的全寿命周期成本预测值进行评价。

图 16 评价指标体系整体框架

4.2 分析评价指标体系
分析评价指标由评价类指标和分析类指标组成。其中，评价类指标通过单体高压电气设备全寿命周期成本评价不同厂商/型号/细类高压电气设备的周期成本表现和管理水平，侧重全周期；而分析类指标则用于根据评价指标衡量结果查找差异原因、以确定重点提升领域，侧重分阶段。
4.2.1评价类指标
单体高压电气设备全周期评价指标通过计算各类高压电气设备单体年均周期终值成本的平均值，衡量公司高压电气设备全寿命周期成本管理水平（评价不同厂商/型号/类别的单体高压电气设备全寿命周期成本表现）。
该指标的计算方法为：将某类单体高压电气设备的年均周期终值成本相加，除以该类高压电气设备的数量。单体高压电气设备的年均周期终值成本在单体高压电气设备报废年进行统计，在计算时首先需获取该高压电气设备从投运开始到报废整个寿命周期的历年成本数据，然后分别将各项成本按一定利率折算至报废时点后、相加并除以高压电气设备实际使用年限。如高压电气设备在寿命周期内发生后续资本性投入，则将历次后续资本性投入（在公式中以年度折旧费的方式体现）折算为终值并加入单体高压电气设备周期成本具体计算公式如下：

单体高压电气设备年度平均终值成本=

其中：CIj为第j年年度折旧费；COj为第j年运行期成本；CDj为第j次报废（含技改引起的部分报废及高压电气设备最终报废）引起的报废期成本；n为高压电气设备已使用年限；i为折算利率；n′为技改引起的部分报废及高压电气设备最终报废的总次数；n′j为历次报废（含技改引起的部分报废及高压电气设备最终报废）对应的年份。
对于该指标结果的评价建议采用四分位法，即按指标计算结果的分布情况将所有参与计算的样本划分成四个相等区间，处于相同区间内的样本（不同公司）视为该类高压电气设备寿命周期成本管理水平相当。由于不同公司所在地区的经济发展水平、设备新旧程度等差异较大，建议通过设置相应调节系数，消除对于指标计算结果的影响，同时，还应允许不同公司对本地区存在的对指标结果可能产生较大影响的特殊情况进行说明。
4.2.2分析类指标
4.2.2.1分析类指标设计角度
从单位成本、成本比例及实际成本与计划成本偏差三个角度入手、分别针对各类对象的各阶段成本设计分析指标。
分析单位成本
用于分析统计期间内某类成本总额与表征规模量的数值（如高压电气设备数量、容量、长度等）之比。如分类项目投入期和运行期成本分析以及分类高压电气设备的运行期成本分析。
分析成本比例
用于分析统计期间内全寿命周期成本构成中相关成本项之比。如分类项目投入期成本分析、单体高压电气设备运行期成本分析以及分类高压电气设备报废期成本分析。
分析实际成本与计划成本偏差
用于分析统计期间内实际发生成本与计划成本值之比。如单体项目投入期成本分析和分类项目的投入期成本分析。
4.3 决策评价指标体系
根据不同决策评价用途分别进行指标设计，此类评价指标均为对决策方案未来的全周期成本进行评价。
4.3.1项目立项经济性评价指标
对于项目立项经济性评价，采用项目可研方案全寿命周期成本指标进行评价。在对项目可研方案预期的全寿命周期成本投入进行预测并折算为现值后，与项目预期收益结合，辅助进行项目投资的优先排序。
4.3.2项目初步设计方案评价指标
对于项目初步设计方案评价，采用项目设计方案全寿命周期成本指标进行评价。根据不同初步设计方案计算期间的异同，可分别采用以下两种计算方法：
项目设计方案全寿命周期成本指标；采用费用现值比较法，考虑货币的时间价值，将选定计算期内各年成本按指定的折现率折算到建设初期（选定计算期第一年年初）的现值之和，适用于备选方案的项目计算期相同的情况；
项目设计方案年平均周期成本指标：采用年费用比较法，考虑货币资金时间价值，将各备选方案的总成本现值换算为选定计算期内各年的等额费用，适用于备选方案的项目计算期不相同的情况。
此指标的评标应用是对不同项目设计方案（对应不同接线方式、布置方式等）的全寿命周期成本进行比较，以判断全寿命周期成本最低的项目初步设计方案。
4.3.3主设备LCC评标评价指标
 对于主设备LCC评标评价，采用设备全寿命周期成本指标进行评价。根据备选设备使用年限的异同，可分别采用以下两种计算方法：
设备全寿命周期成本指标：采用费用现值比较法，考虑货币的时间价值，将高压电气设备使用年限内各年成本按指定的折现率折算到设备服役初期（开始服役的第一年年初）的现值之和，适用于备选设备的成本评价期间相同的情况；
设备年平均周期成本指标：采用年费用比较法，考虑货币的时间价值，将各备选设备的总成本现值换算为选定计算期内各年的等额费用，适用于备选设备的成本评价期间不相同的情况。
此指标的评标应用是对不同备选设备的全寿命周期成本进行比较，以选择全寿命周期总成本最低的设备。
 
第五章 总结与展望
5.1设计原则及思路
高压电气设备结构部件寿命出现问题，主要是机械结构的损坏或是应力以及物理性质的变化，针对不同的变化形式，人们采用不同的寿命预测方法。本文深入研究了电气设备结构部件在等幅载荷作用下的疲劳寿命预测方法，具体的介绍了目前国内外常用的寿命预测方法，包括断裂力学方程、人工神经网络方法、应变——寿命预测的方法、应力——寿命预测法等的理论基础和具体评价方法。并且着重研究了应力——周期评估法。
5.2展望
由于高压电气设备的LCC管理工作涉及到诸多复杂的计算模型，已经不是原始意义上的对成本的加减运算，一些复杂设备的故障发生模式复杂多变，必然导致对故障成本，维修成本的估算日趋复杂，因此需要建立科学的信息管理系统，运用信息技术管理设备的基础数据库，大大减轻设备成本核算的工作量和人工的支出。随着设备管理的日益精益化，对设备各种敏感性分析要求也越来越来，运用现在信息手段管理设备已是必然的要求。
高压电气设备的全生命周期管理工作是一项系统性、综合性、基础性的工作，实质是系统工程理论在管理工作中的应用，拥有庞大设备资产的电力企业运用LCC管理理念和方法进行公司设备的管理已是必然的要求和趋势，随着研究的深入必然有着广阔的应用前景。